使用具有去耦次级绕组的电流源馈电变压器结构的多源磁集成制造技术

本公开提供“使用具有去耦次级绕组的电流源馈电变压器结构的多源磁集成”。一种用于汽车的电力系统包括矩阵变压器，所述矩阵变压器具有两个单独的芯、缠绕在所述芯中的每一个上的初级绕组、缠绕在所述芯中的一个上的第一次级绕组、以及与所述第一次级绕组电流隔离并且缠绕在所述芯中的另一个上的第二次级绕组。所述电力系统还包括电路，所述电路将电力从AC源传递至所述初级绕组，将电力从所述第一次级绕组传递至牵引电池，并且将电力从所述第二次级绕组传递至辅助电池。

【技术实现步骤摘要】
使用具有去耦次级绕组的电流源馈电变压器结构的多源磁集成
本公开涉及汽车电力电子部件。
技术介绍
电动或混合动力车辆可包含用于推进的一个或多个马达。车辆还可包含为马达提供能量的牵引电池和支持低电压负载的辅助电池。由于马达、牵引电池和辅助电池可能需要不同的电参数，因此它们之间的电通信可能需要修改所提供或所消耗的电力。
技术实现思路
一种汽车电力系统包括：牵引电池；辅助电池；以及矩阵变压器，所述矩阵变压器具有两个单独的芯、缠绕在所述芯中的每一个上的初级绕组、缠绕在所述芯中的一个上的第一次级绕组、以及与所述第一次级绕组电流隔离并且缠绕在所述芯中的另一个上的第二次级绕组。所述系统还包括电路，所述电路将电力从AC源传递至所述初级绕组，将电力从所述第一次级绕组传递至所述牵引电池，并且将电力从所述第二次级绕组传递至所述辅助电池。所述电路包括具有开关频率范围的第一有源桥，以及一对串联连接的电容器和将所述电容器中心抽头的电感器，以形成电容器-电感器-电容器谐振网络，所述电容器-电感器-电容器谐振网络电连接在第一有源桥与初级绕组之间并且被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车电力系统，所述汽车电力系统包括：/n牵引电池；/n辅助电池；/n矩阵变压器，所述矩阵变压器包括两个单独的芯、缠绕在所述芯中的每一个上的初级绕组、缠绕在所述芯中的一个上的第一次级绕组、以及与所述第一次级绕组电流隔离并且缠绕在所述芯中的另一个上的第二次级绕组；/n电路，所述电路被配置为将电力从AC源传递至所述初级绕组，将电力从所述第一次级绕组传递至所述牵引电池，以及将电力从所述第二次级绕组传递至所述辅助电池，其中所述电路包括：具有开关频率范围的第一有源桥；以及一对串联连接的电容器和将所述电容器中心抽头的电感器，以形成电容器-电感器-电容器谐振网络，所述电容器-电感器-电容器谐振网络电连...

【技术特征摘要】
20200130 US 16/777,5931.一种汽车电力系统，所述汽车电力系统包括：
牵引电池；
辅助电池；
矩阵变压器，所述矩阵变压器包括两个单独的芯、缠绕在所述芯中的每一个上的初级绕组、缠绕在所述芯中的一个上的第一次级绕组、以及与所述第一次级绕组电流隔离并且缠绕在所述芯中的另一个上的第二次级绕组；
电路，所述电路被配置为将电力从AC源传递至所述初级绕组，将电力从所述第一次级绕组传递至所述牵引电池，以及将电力从所述第二次级绕组传递至所述辅助电池，其中所述电路包括：具有开关频率范围的第一有源桥；以及一对串联连接的电容器和将所述电容器中心抽头的电感器，以形成电容器-电感器-电容器谐振网络，所述电容器-电感器-电容器谐振网络电连接在所述第一有源桥与所述初级绕组之间并且被调谐至具有由所述开关频率范围限定的谐振频率；以及
控制器，所述控制器被配置为操作所述第一有源桥以将通过所述初级绕组的电流的量值保持恒定，而与所述第一次级绕组和所述第二次级绕组处的负载变化无关。


2.如权利要求1所述的汽车电力系统，其中所述电路包括第二有源桥、DC输出滤波电容器以及匹配网络电路，所述匹配网络电路被配置为将所述矩阵变压器的输出阻抗与所述第二有源桥的输入阻抗匹配。


3.如权利要求2所述的汽车电力系统，其中所述电路包括第三有源桥、谐振电容器和电感器-电容器低通滤波器，所述电感器-电容器低通滤波器被配置为将所述第三有源桥的输出阻抗与所述电感器-电容器低通滤波器的输入阻抗匹配，其中所述第三有源桥是中心抽头式有源桥，并且其中所述谐振电容器在所述中心抽头式有源桥的中心抽头处与所述电感器-电容器低通滤波器并联电连接，使得在所述第二次级绕组处的零负载状况下，通过所述第二次级绕组和所述中心抽头式有源桥的电流大于零，以允许所述控制器将通过所述初级绕组的电流的所述量值保持恒定，而与所述第一次级绕组和所述第二次级绕组处的负载变化无关。


4.如权利要求3所述的汽车电力系统，其中所述谐振电容器被调谐成与所述电感器-电容器低通滤波器谐振，使得所述第三有源桥的负载阻抗在所述第三有源桥在所述开关频率范围内的操作期间是电容性的。


5.如权利要求3所述的汽车电力系统，其中所述控制器还被配置为操作所述第二有源桥和所述第三有源桥，使得所述第二有源桥的脉宽调制栅极信号与所述第一有源桥的脉宽调制栅极信号之间的延迟时间和所述第三有源桥的脉宽调制栅极信号与所述第一有源桥的所述脉宽调制栅极信号之间的延迟时间无关。


6.如权利要求1所述的汽车电力系统，其中所述电路还包括双向逆变器，以及在所述双向逆变器与所述第一有源桥之间的直流侧电容器。


7.一种汽车电力系统，所述汽车电力系统包括：
牵引电池；
辅助电池；
矩阵变压器，所述矩阵变压器包括两个单独的芯、缠绕在所述芯中的每一个上的初级绕组、缠绕在所述芯中的一个上的第一次级绕组、以及与所述第一次级绕组电流隔离并且缠绕在所述芯中的另一个上的第二次级绕组；
初级电路，所述初级电路被配置为将电力从AC源传递至所述初级绕组；
第一次级电路，所述第一次级电路被配置为将电力从所述第一次级绕组传递至所述牵引电池；以及
第二次级电路，所述第二次级电路包括中心抽头式有源桥、谐振电容器和电感器-电容器低通滤波器，所述电感器-电容器低通滤波器被配置为将所述中心抽头式有源桥的输出阻抗与所述电感器-电容器低通滤波器的输入阻抗匹配，其中所述第二次级电路被配置为将电力从所述第二次级绕组传递至所述辅助电池，并且其中所述谐振电容器在所述中心抽头式有源桥的中心抽头处与所述电感器-电容器低通滤波器并联电连接，使得在所述第二次级绕组处的零负载状况下，通过所述第二次级绕组和所述中心抽头式有源桥的电流大于零。


8.如权利要求7所述的汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·埃尔希尔，陈靖奇，马克·J·费雷尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US